(57)【要約】      （修正有）【課題】マルチスピード作動を提供する車両搭載ウィンチを提供する。【解決手段】マルチスピードウィンチ７０，８０は、自動車に取りつけられていて、バッテリーを有する車両の油圧ステアリングシステムによって作られる加圧油圧流体からウインチモータによりパワーを与えられる。ウィンチは、重負荷移動用の低速度・高トルクモード、ケーブル８２を迅速に解放又は巻き取るための高速度・低トルクモード、ケーブル８２を手動により解放するフリースプールモード、及びケーブルと負荷とを固定位置に保持するブレーキモードのいずれかで作動する。【選択図】  図１Ａ
2007217190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを有する車両の油圧ステアリングシステムによって作られる加圧油圧流体から油圧力を引き出すマルチスピード油圧ウィンチであって、
ハウジングと、
上記ハウジングに回転可能に連結されているウィンチドラムと、
対向する第１の端部及び第２の端部を有する駆動シャフトと、
上記駆動シャフトの第２の端部を回転するために連結されているウィンチモーターと、
上記ウィンチドラムが上記駆動シャフトの回転に応答して回転するように、上記ウィンチドラム及び上記駆動シャフトの第１の端部を相互連結する手段であって、第１の速度で上記ウィンチドラムを駆動する高速度手段及び上記第１の速度よりも遅い第２の速度で上記ウィンチドラムを駆動する低速度手段を含む相互連結手段と、
上記高速度手段と上記低速度手段の間を選択する手段と、
複数のバルブ位置を有するバルブであって、油圧流体を連続的に受け入れるための油圧ステアリングシステムに連結されているインプットポート及び油圧流体を上記ステアリングシステムに連続的に搬送するための油圧ステアリングシステムに連結されているアウトプットポートを有し、上記ウィンチモーターへの加圧油圧流体の流れを制御し、上記油圧ステアリングシステムへ加圧油圧流体を連続的に戻すバルブと、
上記バルブを所定位置に位置づけるため、上記バルブに連結されている位置づけ手段と、
操作者が上記位置づけ手段への電力供給を選択するためのコントローラと、
を含むことを特徴とする油圧ウィンチ。
【請求項２】
請求項１の油圧ウィンチであって、
前記コントローラは、さらに、操作者によって、車両バッテリーから前記位置付け手段に電力を選択的に送ることができることを特徴とする油圧ウィンチ。
【請求項３】
請求項１の油圧ウィンチであって、前記位置づけ手段は、
エネルギーを与えられた状態とエネルギーを与えられていない状態とを有する第１の電気コイルであって、上記第１の電気コイルがエネルギーを与えられている状態にあるときに、第１のバルブ位置を作るために前記バルブに連結される第１の電気コイルと、
エネルギーを与えられた状態とエネルギーを与えられていない状態とを有する第２の電気コイルであって、上記第２の電気コイルがエネルギーを与えられている状態にあるときに、第２のバルブ位置を作るために前記バルブに連結される第２の電気コイルと、
を備えることを特徴とする油圧ウィンチ。
【請求項４】
請求項３の油圧ウィンチであって、前記コントローラは、さらに、
前記車両バッテリーからの電力を受け入れるパワーインプットと、
前記第１の電気コイルに電気的励起を与え、前記第１の電気コイルをエネルギーが与えられた状態に置き、前記ウィンチモーターを第１の方向に転向させる第１のパワーアウトプットと、
前記第２の電気コイルに電気的励起を与え、前記第２の電気コイルをエネルギーが与えられた状態に置き、前記ウィンチモーターを第２の方向に転向させる第２のパワーアウトプットと、
上記パワーインプットによって受け入れられた電力を上記第１及び第２のパワーアウトプットに選択的に送るスイッチと、
を備えることを特徴とする油圧ウィンチ。
【請求項５】
請求項４の油圧ウィンチであって、前記スイッチは、前記第１及び第２のパワ憎アウトプットに対する電気的励起を維持するために、操作者による連続的な押圧を要求することを特徴とする油圧ウィンチ。
【請求項６】
請求項３の油圧ウィンチであって、前記コントローラは、前記車両バッテリーと前記第１及び第２の電気コイルとを取り外し可能に連結できることを特徴とする油圧ウィンチ。
【請求項７】
請求項３の油圧ウィンチであって、前記バルブは、４ポート油圧バルブであって、上記４ポート油圧バルブは、
前記車両の油圧ステアリングシステムからの加圧された油圧流体を連続的に受け入れるための車両油圧ステアリングシステムに連結されている第１のポートと、
前記車両の油圧ステアリングシステムに加圧された油圧流体を連続的に出力するための車両油圧ステアリングシステムに連結されている第２のポートと、
前記第１の電気コイルがエネルギーを与えられた状態にあるときに、前記ウィンチモーターに加圧された油圧流体を供給するためのウィンチモーターに連結されている第３のポートと、
前記第２の電気コイルがエネルギーを与えられた状態にあるときに、前記ウィンチモーターに加圧された油圧流体を供給するためのウィンチモーターに連結されている第４のポートと、
を備えることを特徴とする油圧ウィンチ。
【請求項８】
請求項７の油圧ウィンチであって、前記第３及び第４のポートは、前記ウィンチモーターからの逆流油圧流体を交互に受け入れて、前記車両のステアリングシステムに出力するために前記第２のポートに流すことを特徴とする油圧ウインチ。
【請求項９】
請求項１の油圧ウィンチであって、さらに、前記油圧流体を冷却するための油圧ステアリングシステムに連結されているクーラーを備えることを特徴とする油圧ウィンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧源などの車両のパワーステアリングシステムを利用するマルチスピード油圧車両ウィンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に載置されているウィンチを有する利点は、すでに明らかである。オフロードの冒険家にとって、泥にスタックした場合や車両が凸凹の地形の中心付近にある場合などに、ウィンチは車両の救出に非常に効果的な手段を提供する。ウィンチは、オフロードの冒険家が、通常ならば躊躇するような車両の本来の性能を越える行動を行うことを許容するが、性能の上限を越えるときには制限内に戻す。ウィンチは、他の車両を危険な泥穴から救出すること、倒木などの大きな物体を移動すること、及び他の車両を牽引することなどを含む他の用途に良好に用いることができる。
【０００３】
重い負荷を移動するためには低速度で高トルクのウィンチ作動を必要とするが、負荷を移動する前にケーブルを迅速に弛めるため又は負荷を移動した後に長いケーブルを迅速に巻き取るためには、高速度でウィンチを作動させることが望ましい。車両に搭載された高速度・低トルク作動と低速度・高トルク作動との間の利便で信頼性の高いスイッチ手段は知られていない。
【０００４】
伝統的には、Dilksの米国特許第５，５２２，５８２号明細書に記載されているように、車両ウィンチの大部分は、車両バッテリに連結された電気モーターにより作動される。これらの電気ウィンチは、多量の電力を必要とし、車両バッテリを迅速に消費させ、結果的に超過作動中にウィンチモーターのオーバーロードを引き起こす（特許文献１参照）。
【０００５】
油圧ウィンチは、電気ウィンチを超えるいくつかの利点を呈することは知られている。油圧ウィンチは、概して、よりパワフルで、複雑でなく、小型で、超過作動をしてもモーターにストレスをかけず、信頼性及びメンテナンス面でも高水準に合致する。油圧ウィンチは、特定の用途に使用するために適するように伝統的に設計されている。例えば、Gravenhorstの米国特許第４，９５０，１２５号明細書は、改良された自由落下特性に適するバックホーとクレーンとの変換キットにラジアルピストン油圧モーターを用いる旨を開示する（特許文献２参照）。Be11の米国特許第５，１７６，３６４号明細書は、マルチスプールを有し、油井及びガス井に用いるためのディーゼルエンジンにより駆動されるケーブルリールウィンチシステムを開示している（特許文献３参照）。Petersonの米国特許第４，６５０，１６３号明細書は、トラクターの３点ヒッチ（連結部）に載置するための迅速な連結特性を有する油圧ウィンチを開示している（特許文献４参照）。
【０００６】
少なくとも１つの試みは、油圧ウィンチを非商用車両に組み込むためになされている。Johnsonの米国特許第３，７８８，６０５号明細書は、自動車又はボートに用いるためのケーブルスプール内に含まれている油圧モーターを有する単一速度の油圧ウィンチを開示している。油圧モーターは、自動車のパワーステアリングポンプからの油圧によって又はボート上の油圧供給システムによって作動され得る。しかし、Johnson特許のウィンチは、マルチスピードウィンチ作動又は信頼性のあるシステム作動を提供せず、車両の安全性又は人の安全性を考慮していない（特許文献５参照）。
【特許文献１】米国特許第５，５２２，５８２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，９５０，１２５号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１７６，３６４号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６５０，１６３号明細書
【特許文献５】米国特許第３，７８８，６０５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、マルチスピード作動を提供する車両搭載ウィンチを提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によるバッテリを有する車両の油圧ステアリングシステムによって作られる加圧油圧流体からの油圧力を運ぶマルチスピード油圧ウィンチは、ハウジングと、上記ハウジングに回転可能に連結されているウィンチドラムと、対向する第１の端部及び第２の端部を有する駆動シャフトと、上記駆動シャフトの第２の端部を回転するために連結されているウィンチモーターと、上記ウィンチドラムが上記駆動シャフトの回転に応答して回転するように、上記ウィンチドラム及び上記駆動シャフトの第１の端部を相互連結する手段であって、第１の速度で上記ウィンチドラムを駆動する高速度手段及び上記第１の速度よりも遅い第２の速度で上記ウィンチドラムを駆動する低速度手段を含む相互連結手段と、上記高速度手段と上記低速度手段の間を選択する手段と、複数のバルブ位置を有するバルブであって、油圧流体を連続的に受け入れるための油圧ステアリングシステムに連結されているインプットポート及び油圧流体を上記ステアリングシステムに連続的に搬送するための油圧ステアリングシステムに連結されているアウトプットポートを有し、上記ウィンチモーターへの加圧油圧流体の流れを制御し、上記油圧ステアリングシステムへ加圧油圧流体を連続的に戻すバルブと、上記バルブを所定位置に位置づけるため、上記バルブに連結されている位置づけ手段と、操作者が上記位置づけ手段への電力供給を選択するためのコントローラとを含むことを特徴としている。
【０００９】
本発明においては、ギヤ減速アセンブリを介して、ウィンチドラムを回転する駆動シャフトを回転させるモーターを具備するウィンチが提供されている。好ましい実施形態において、ウィンチドラムは、駆動シャフトによって直接的に駆動されてもよく、このときウィンチドラムと駆動シャフトとは同じ速度で回転する。選択的な結合手段は、操作者が高トルク・低速度作動と低トルク・高速度作動との間をスイッチ可能にする。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態において、衛星ギヤ減速アセンブリは、リングギヤと複数の衛星ギヤとからなるように開示されている。駆動シャフトによって駆動される衛星ギヤは、リングギヤと噛み合ってリングギヤの周りを回転する。衛星ギヤシャフトは、ウィンチドラムに連結されていて、低速度作動が選択された場合に、ウィンチドラムは、衛星ギヤが駆動シャフトの周りに軌道を描いて回る速度と同じ速度で回転する。
【００１１】
さらに、好ましい実施形態においては、リングギヤがウィンチハウジング内で自由に回転して、駆動シャフトからウィンチドラムを取り外すフリースプールモードが開示されている。このモードにおいて、ウィンチドラムは、回転自在で、ケーブルの迅速なアンスプールが可能となる。
【００１２】
高速度作動又は低速度作動を選択する手段は、ウィンチドラムを駆動シャフトに結合するカップリングプレートと、カップリングプレートを駆動シャフトに対して軸方向に移動させるための機構とを含む。カップリングプレートが軸方向に移動させられて駆動シャフトに係合すると、ウィンチドラムは、駆動シャフトと同じ速度で回転する。カップリングプレートが軸方向に移動させられて駆動シャフトから外れると、ウィンチドラムは、ギヤ減速アセンブリのギヤ減速比によって決定された減速された速度にて回転する。
【００１３】
好ましい実施形態において、高速度作動と低速度作動との間のシフトの手動手段が開示されている。圧縮状態のバネは、ピストンをカップリングプレートに押し付けて、カップリングプレートを駆動シャフトに係合させ、ウィンチドラムを高速度で回転させる。カムに取り付けられたハンドルは、操作者がピストンを引き戻してカップリングプレートを駆動シャフトから外して、ウィンチドラムを低速度で回転させることを可能とする。
【００１４】
別の実施形態は、低速度作動と高速度作動との問の遠隔操作スイッチを提供する。この実施形態において、ソレノイドコイルが車両バッテリからの電力によってエネルギーを与えられるとき、駆動シャフトを外すためにウィンチを引き戻すソレノイドシステムが開示される。
【００１５】
本発明は、さらに、油圧源などの車両の油圧ステアリングシステムを利用するフェイルセイフマルチスピード油圧ウィンチを提供する。複数のバルブピストンを有するバルブは、油圧モーターへの油圧流体の流れを制御する。バルブは、油圧流体を受け入れるための車両の油圧ステアリングシステムに連結されている少なくとも１個のインプットポートと、油圧流体を送り込むための油圧モーターに連結されている少なくとも１個のアウトプットポートとを有する。車両の油圧ステアリングシステムは、連続的に、加圧された油圧流体をバルブに供給し、バルブは、モーターへの加圧された油圧流体の流れを制御する。バルブに供給された加圧された油圧流体は、連続的に、油圧ステアリングシステムに戻される。バルブに連結されているのは、コントローラによって決定された所定位置にバルブを置く位置づけ手段であり、ユーザーの入力に対応して電力を選択的にバルブ位置づけ手段に向ける。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態において、４ポート油圧バルブアセンブリが開示されている。４ポート油圧バルブアセンブリは、コントローラによって、車両の油圧ステアリングシステムと車両に取り付けられたアクセサリ油圧ウィンチモーターとの間の加圧された油圧流体の流れを制御するための第１及び第２の電気コイルを有する。第１及び第２の電気コイルの各々は、エネルギーを与えられた状態とエネルギーを与えられない状態とを有する。第１のバルブポートは、油圧ステアリングシステムからの加圧された油圧流体を連続的に受け入れるために、油圧ステアリングシステムに連結されている。第２のバルブポートは、油圧ステアリングシステムに加圧された油圧流体を連続的に送り出すために、油圧ステアリングシスデムに連結されている。第３のバルブポートは、第１の電気コイルがエネルギーを与えられた状態にある場合に、ウィンチモーターに加圧された油圧流体を供給するために、ウィンチモーターに連結されていて、ウィンチモーターを第１の方向に転向させる。第４のバルブポートは、第２の電気コイルがエネルギーを与えられた状態にある場合に、ウィンチモーターに加圧された油圧流体を供給するために、ウィンチモーターに連結されていて、ウィンチモーターを第２の方向に転向させる。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態において、油圧ウィンチコントローラーが開示されている。油圧ウィンチコントローラーは、油圧コントロールバルブに取り付けられている１以上のバルブソレノイドに選択的にエネルギーを与えることによって、バッテリーを有する車両に取り付けられている油圧ウィンチの作動を制御する。バルブバッテリー及びバルブソレノイドに対するコントローラの相互連結は、細長い電気コードの一端部に連結されている電気コネクタによりなされる。電気コードの他端は、コントロールユニットの安全スイッチに連結されている。安全スイッチは、位置の範囲に亘り移動可能で、安全スイッチが手動によって押圧されるとバルブソレノイドに選択的にエネルギーを与える。好ましい実施形態には、油圧スデアリングシステムに連結されていて油圧流体を冷却するためのクーラーもまた開示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を添付図面を参照しながらさらに詳細に説明する。ここで、同様の要素には、同様の参照符号が付されている。
図１Ａ−１Ｄに示す本発明の好ましい実施形態によれば、マルチスピード油圧車両ウィンチ１０用のハードウェア構成が示されている。油圧ウィンチモータ７０（図２）により駆動される駆動シャフト７５は、左サポート７７及びギヤボックスハウジング７６によって所定位置に保持されているウィンチドラム８０の軸中心を貫通して延びる。ベースプレート７９は基盤を提供し、ホスト車両に取り付けられると、この基盤上には左サポート７７及びギヤボックスハウジング７６が載る。ベースプレート７９内のねじ穴（５２で示す）は、左サポート７７内のねじ穴（５４で示す）とギヤボックスハウジング７６内のねじ穴（５６で示す）とホスト車両のウィンチバンパー１１０の穴（図５）と整合している。図１Ａに示すように、左サポート７７及びギヤボックスハウジング７６は、８１ａ及び８１ｂで示すボルトによって、ベースプレート７９及びホスト車両に載置されている。
【００１９】
左サポート７７及びギヤボックスハウジシグ７６は、２本のタイロッド８７ａ及び８７ｂによって、上部近くに連結される。好ましい実施形態においては２本のタイロッド８７ａ及び８７ｂが設けられているけれども、代わりに１本のタイロッドが用いられてもよいことは理解されるであろう。さらに、タイロッド８７ａ及び８７ｂが取り除かれると、左サポート７７、ギヤボックスハウジング７６及びウィンチドラム８０はもはや連結されず、自由に引き離すことができることは明らかであり、この場合にはメンテナンスが簡易になる。換言すれば、左サポート７７及びギヤボックスハウジング７６がタイロッド８７ａ及び９８ｂによって連結されている場合には、ウィンチドラム８０は、左サポート７７及びギヤボックスハウジング７６によって効果的に所定位置に保持され且つ支持される。
【００２０】
ウィンチドラム８０は、ギヤボックスハウジング７６内に含まれている適切な減速ギヤ伝動を介して駆動シャフト７５に結合されていて、ウィンチドラム８０はウィンチモーター７０の作動に応答して回転し、こうして、ウィンチモーター７０が前方向に転向する際にはケーブル８２がスプール８０から巻き出され、ウィンチモーター７０が反転する際にはケーブル８２がスプール８０に巻き取られる。ウィンチモーター７０及びウィンチドラム８０を適切に結合するために、及びウィンチドラム８０に十分なトルク出力を与えるために、典型的な減速ギヤ装置及び方法を用いることができる。好ましい実施形態において、ウィンチモーター７０は、２５０ｃｃの容量を有する低速度・高トルクモーターである。かようなモーターとして適当なモーターは、ケンタッキー州のルーイヴィルのWhite Hydraulics及びウィンスコンシン州にあるDan Foss Companyから入手できる。
【００２１】
しかし、好ましい減速ギヤ装置は、図１Ａ−１Ｃに示されている。ウィンチモーター駆動シャフト７５は、ウィンチドラム８０の軸中心を貫通して延びて、３本の衛星ギヤシャフト６３ａ−ｃ上で回転する３個の衛星ギヤ８３ａ−ｃと係合する。図１Ｂに示すように、衛星ギヤシャフト６３ａ−ｃの一端部は、ドラム駆動プレート２３に取り付けられている。衛星ギヤシャフト６３ａ−ｃは、ドラム駆動プレート２３の周縁について１２０度だけ半径方向に離隔している。ドラム駆動シャフト２３は、溶接などによって、ウィンチドラム８０に堅固に取り付けられている。駆動シャフト７５の端部上のスプライン５８は衛星ギヤ８３ａ−ｃに係合しており、衛星ギヤ８３ａ−ｃは駆動シャフト７５の回転に対応して回転する。リングギヤ８４は衛星ギヤ８３ａ−ｃと噛み合っており、リングギヤ８４がギヤ減速ピン８５によってギヤボックスハウジング７６にロックされるときに、駆動シャフト７５は駆動シャフト７５の回転速度よりも遅い速度でウィンチドラム８０を回転させる。好ましい実施形態において、この配置によって達成されるギヤ減速比は６：１である。しかし、図示された配置で、他のギヤ減速比が達成できることは理解されるであろう。
【００２２】
ウィンチモーター７０に車両のパワーステアリングシステムによって動力が供給される典型的な車両取り付けにとって、パワーステアリングポンプ４０（図２及び図７）は、１分間に３ガロンの流速で１５００ｐｓｉの圧力にて、油圧流体をウィンチモーター７０に供給するであろう。この取り付け構成は、ウィンチモーターの作動中に、ウィンチドラムボトムウィンド上に１０，５００ft lbsの最大トルクを発生させ、８ｒｐｍの通常のドラム回転速度を発生させる。しかし、最大トルク及び通常のドラム回転速度は、特定の取り付け構成並びに用いられる特定のギヤ減速比に依存して変わることは理解されるであろう。
【００２３】
ギヤ減速ピン８５は、リングギヤ８４の外面に沿って戻り止め６７によって、リングギヤ８４をギヤボックスハウジング７６に機械的に結合するので、ギヤ減速ピン８５が引き込まれて戻り止め６７から外れると、リングギヤ８４及び衛星ギヤ８３に対するウィンチドラム８０からの動力伝動が遮断される。換言すれば、リングギヤ８４からのギヤ減速ピン８５の引き込みは、ウィンチ駆動シャフト７５をウィンチドラム８０から効果的に外して、ウィンチドラム８０は巻き取られなくなる（フリースプール）。この態様において、ウィンチモーター７０の補助なしに、ケーブル８２をウィンチドラム８０から緩めることができるフリースプーリング能が開示される。このフリースプーリング能は、ケーブル８２を迅速にウィンチドラム８０から取り除くために特に有用である。
【００２４】
好ましい実施形態において、ギヤ減速ピン８５は、バネ８６によって、リングギヤ８４に向かって押しつけられている。ギヤ減速ピン８５をリングギヤ８４から外すために、ギヤ減速ピン８５は、ギヤ減速ピン８５が取り付けられているカム８９の回転によって、リングギヤ８４から半径方向に離隔するように引き出される。この状態は、図１Ａに示されている。カム８９は、ギヤ減速選択ハンドル８８によって回転させられて、ギヤ減速選択ハンドル８８が図１Ａに示す位置にあるとき、ウィンチドラム８０はフリースプール（詳細は後述する）になり得る。ギヤ減速選択ハンドル８８が図１Ａに示す位置から反時計方向に１８０度回転すると、リングギヤ８４はギヤボックスハウジング７６にロックされ、フリースプール作動を無能にする。
【００２５】
ソレノイド始動型ギヤ減速ピンを有する本発明の別の実施形態は、図６に示されている。この実施形態において、ギヤ減速ピン８５は、ギヤボックスハウジング７６に取り付けられているギヤ減速ソレノイド１４８を用いるリングギヤ８４内の戻り止め６７から引き込まれる。ソレノイドコイル１５２にエネルギーが与えられると、アーマチャ１５０及びアーマチャ１５０に連結されているギヤ減速ピン８５は、リングギヤ８４から半径方向に離隔して移動させられる。結果として、ギヤ減速ピン８５は、リングギヤ８４内の戻り止め６７から外れて、リングギヤ８４はギヤボックスハウジング７６内で自由に回転できるようになる。ウィンチドラムは、ギヤ減速なしに、ウィンチドラム８０に直接的に駆動シャフト７５の回転をつなげることによって、高速度・低トルクモードで駆動されてもよい。より早いドラム回転速度は、負荷移動作動が完了した後では巻き取られていないケーブル８２の長い長さを巻き取るために、及び負荷を移動する前にはケーブル８２を弛緩させるために、有用である。ウィンチドラム８０に対する駆動シャフト７５の結合は、ウィンチドラム８０が駆動シャフト７５から外れている低速度位置とウィンチドラム８０が駆動シャフト７５に結合している高速度位置との２箇所の軸位置の問で移動可能なカップリングプレート１２０によって達成される。上述の例示的な車両（１分間に３ガロンで１５００ｐｓｉ）に対して、直接駆動装置は、ウィンチモーター作動中に、４８ｒｐｍの通常ドラム回転速度と１，７５０ft lbsの最大トルクを発生させる。
【００２６】
図１Ｄに示されているように、好ましい実施形態のカップリングプレート１２０は、中心にキーのある（適合させた）開口１２２を有する円形プレートである。キーのある開口１２２の形状は、駆動シャフト７５の端部にてスプライン５８に噛み合う。カップリングプレート１２０はさらに、周縁に対して半径方向に１２０度離隔した３個の開口１２４ａ−ｃを有する。これらの開口１２４の位置及び間隔は、駆動ドラムプレート１２３から延びている衛星ギヤシャフト６３の位置及び間隔に符合する。この配置において、カップリングプレート１２０は、開口１２４内の衛星ギヤシャフト６３を係合させることによって、ウィンチドラム８０に連結される。開口１２４は、カップリングプレート１２０に対して、衛星ギヤシャフト６３上に軸方向にスライド自在にするに十分な直径である。
【００２７】
図１Ａを参照すると、ピストンスプリング１３０によって与えられる力ゆえにカップリングプレート１２０が駆動シャフト７５に向かってスライドする際に、カップリングプレート１２０内のキーのある開口１２２は駆動シャフト７５の端部にてスプライン５８と係合し、カップリングプレート１２０を駆動シャフト７５と同じ速度で回転させる。この態様において、駆動シャフト７５は、カップリングプレート１２０を貫通して直接的にウィンチドラム８０及び衛星ギヤシャフト６３と結合する。ピストンスプリング１３０はさらに、スプライン又はその他の回転を通して正確な整合が達成されるまで、カップリングプレート１２０をスプライン５８に対して保持することによって、スプライン５８とキーのある穴１２２との間の不整合をも可能とする。カップリングプレート１２０が駆動シャフト７５に向かってスライドする際に、キーのある穴１２２とスプライン５８との問の不整合が生じるならば、正確な位置になるまで、ピストンスプリング１３０はカップリングプレート１２０を駆動シャフト７５に対して保持するであろう。この態様において、ピストンスプリング１３０は、初期の不正確な整合を補償し且つ捕正する。
【００２８】
ウィンチ１０の高速度作動は、ギヤ減速ピン８５が引き込まれる場合にのみ達成されることが理解されるであろう。かような位置において、ギヤ減速ピン８５は、リングギヤ８４内の戻り止め６７と係合せず、リングギヤ８４はウィンチドラム８０と一緒に回転自在である。ギヤ減速ピン８５がリングギヤ８４内の戻り止め６７と係合するならば、衛星ギヤ８３とリングギヤ８４との噛み合い及びカップリングプレート１２０による駆動シャフト７５の衛星ギヤシャフト６３に対する結合ゆえに、リングギヤ８４又は駆動シャフト７５の回転は生じない。換言すれば、ギヤ減速ピン８５が戻り止め６７と係合し、カップリングプレート１２０が駆動シャフト７５と係合する場合には、ウィンチドラム８０はロックされた位置にある。
【００２９】
駆動シャフト７５を係合し又は外すために、軸方向にカップリングプレート１２０を移動させるために用い得る多くの機構があるけれども、図１Ａ及び図１Ｃは、好ましい実施形態の機構を示す。カップリングプレート１２０を駆動シャフト７５に向かって移動させるために、ピストン１２６とギヤボックスハウジング７６との間に圧縮されているピストンスプリング１３０は、ピストン１２６をカップリングプレート１２０に対して押圧する。カップリングプレートのキーのある穴１２２とスプライン５８とは、両者が整合状態になるとすぐに係合する。カップリングプレート１２０とピストンスプリング１３０との問に位置づけられているローラーベアリング１２８は、ピストンがローラーベアリング１２８を押圧する際に、カップリングプレート１２０をピストン１２６に対して回転自在にすることができる。カップリングプレート１２０と衛星ギヤ８３ａ−ｃとの間で圧縮状態にある３個のカップリングプレートスプリング１３８ａ−ｃからなる１セットは、カップリングプレート１２０をローラーベアリング１２８及びピストン１２６に対して押圧するので、カップリングプレート１２０はローラーベアリング１２８と接触しつづける。カップリングプレートスプリング１３８ａ−ｃの弾性係数は、ピストンスプリング１３０の弾性係数よりも小さいので、ピストン１２６に別の軸方向力がかけられることはなく、カップリングプレート１２０は駆動シャフト７５に強制的に係合させられる。
【００３０】
カップリングプレート１２０を駆動シャフト７５から外すために、ピストン１２６に連結されているピストンロッド１３２は、ピストンロッド１３２が取り付けられているカム１３６の回転によって、駆動シャフト７５から強制的に離隔させられる。ピストン１２６が駆動シャフト７５から強制的に離隔させられる際に、ピストンスプリング１３０は圧縮されて、キーのある穴１２２及びスプライン５８は外れる。この状態は、図１Ａに示されている。カム１３６は、直接駆動ハンドル１３４によって回転させられる。
【００３１】
ウィンチの操作者は、ギヤ減速選択ハンドル８８及び直接的な駆動選択ハンドル１３４の位置に応じて、ウィンチ作動の異なる４モードから選択することができる。低速度ウィンチ作動は、直接駆動ハンドル１３４が図１Ａに示す位置にあり且つギヤ減速選択ハンドル８８が図１Ａに示されている位置から反時計回り方向に１８０度回転させられるときに選択される。高速度ウィンチ作動は、直接駆動選択ハンドル１３４が図１Ａに示されている位置から反時計回り方向に１８０度回転させられ且つギヤ減速選択ハンドル８８が図１Ａに示す位置にあるときに選択される。フリースプールウィンチ作動は、直接駆動選択ハンドル１３４及びギヤ減速選択ハンドル８８が共に図１Ａに示す位置にあるときに選択される。ウィンチは、直接駆動選択ハンドル１３４及びギヤ減速選択ハンドル８８が共に図１Ａに示す位置から反時計回り方向に１８０度回転させられるときに、ロックされ／ブレーキがかけられる（ドラムは回転しない）。
【００３２】
図２に示されるように、ウィンチ１０は、ウィンチモーター７０を駆動するために、ホスト車両の油圧供給源を利用する。好ましくは、車両のパワーステアリングシステム１２は、ウィンチモーター７０の作動用の油圧を提供するために利用される。しかし、入手可能であれば、他の油圧源をも利用できることは理解されるであろう。
【００３３】
パワーステアリングシステムのデザインを変えることができるが、典型的なシステムは、少なくとも１個のパワーステアリングポンプ４０とパワーステアリングギヤボックス６０と、他の等価なものを組み込む。典型的なパワーステアリングポンプは、１２００ｐｓｉ〜１５００ｐｓｉの範囲の圧力で、１分間に２ガロン〜４ガロンの間の流速を生じさせる。油圧バルブ２０は、パワーステアリングポンプ４０とパワーステアリングギヤボックス６０との間で、車両のパワーステアリングシステム１２に連結される。典型的な自動車の油圧ステアリングポンプは、１５００ｐｓｉで１分間に４ガロンの出力能を有する。ウィンチモーター７０は、高圧油圧導管２６ａ及び２８ａを介してバルブ２０に連結される。バルブ２０によってパワーステアリングシステム１２から方向転換されている高圧油圧流体は、前方又は後方の一方に、ウィンチモーター７０の駆動シャフト７５を転向させる。
【００３４】
好ましい実施形態において、バルブ２０は、HYDRAFORCE（登録商標）ＳＶ１０−４７Ａ、４ウェイ、３位置、タンデムセンター、ソレノイド作動型バルブであって、ウィンチモーター７０及びパワーステアリングギヤボックス６０の同時作動を可能とする。バルブ２０は、２個の電気コイル３０及び３２によって作動され、各電気コイル３０及び３２は、エネルギーを与えられた状態及びエネルギーを与えられない状態を有する。両方の電気コイル３０及び３２がエネルギーを与えられていない状態にある時、油圧流体は、ウィンチモーター７０に流れず、パワーステアリングポンプ４０からパワーステアリングギヤボックス６０まで直接的に流れる。図３Ａは、両方の電気コイル３０及び３２がエネルギーを与えられていない状態にある場合のバルブ２０を貫通する油圧流体の流れを機能的に示す。次いで、油圧流体は、パワーステアリングギヤボックス６０に流れるポート２４を介してバルブ２０から直接的に流出する。両方の電気コイル３０及び３２がエネルギーを与えられていない状態にある時、ポート２６及び２８を貫通する流体の流れはなく、バルブ２０は、パワーステアリングポンプ４０をパワーステアリングギヤボックス６０に連結する簡易なコネクタと同様に機能する。
【００３５】
適切に巻かれたウィンチドラム８０にとって、ケーブル８２は、エネルギーを与えられた電気コイル３０によってウィンチドラム８０から外される。図３Ｂは、電気コイル３０にエネルギーが与えられた場合のバルブ２０を貫通する油圧流体の流れを示す。エネルギーを与えられた電気コイル３０によって、ポンプ４０からの高圧油圧流体は、ポート２２を介してバルブ２０に流入し、ウィンチモーター７０に流れるポート２８を介してバルブ２０から流出する。この経路を通る高圧油圧流体は、ウィンチモーター７０上で作用して、ウィンチモーター７０を前方に転回させ、ウィンチドラム８０が回転する際にケーブル８２を解く。油圧流体は、ウィンチモーター７０から戻って、ポート２６を介してバルブ２０に再び流入する。ポート２６を介して戻る流体は、ギヤボックス６０に流れるポート２４を介してバルブ２０から流出する。このウィンチモーター７０からの戻り流れは、電気コイル３０にエネルギーが与えられたときに、ウィンチモーター７０及びギヤボックス６０の両者を作動させ得るに十分な高圧に維持する。この態様において、電気コイル３０にエネルギーが与えられた状態にならなかったとしても、この欠落は車両の安全性又は性能に影響を与えないので、このシステム１０は、フェイルセイフ油圧ウィンチとして機能する。換言すれば、車両のパワーステアリングシステム１２は、不注意によりエネルギーを与えられた電気コイル３０がウィンチモーター７０に油圧を供給しつづける場合であっても、安全に機能しつづける。フェイルセイフ保護のさらなる手段として、電気コイル３０及び３２に対する電力ロスが生じた場合に、バルブ内のスプリング（図示せず）は、バルブポート２２−２８をエネルギーを与えられていない状態に戻す。
【００３６】
ケーブル８２は、エネルギーを与えられている電気コイル３２によって、ウィンチドラム８０に巻き取られる。図３Ｃは、電気コイル３２にエネルギーが与えられているときに、バルブ２０を介する油圧流体の流れを示す。エネルギーを与えられている電気コイル３２で、油圧流体は、バルブ２０を介して異なる経路をたどる。この経路は、パワーステアリングポンプ４０から流れる高圧油圧流体と、ポート２２を介してバルブ２０に流入する高圧油圧流体と、ポート２６を介してバルブ２０から流出する高圧油圧流体と、からなる。ポート２６から流出した後、流体は、ウィンチモーター７０に作用して、ウィンチモーターを反転方向に転向させて、ウィンチドラム８０上にケーブル８２を巻き上げる。油圧流体はウィンチモーター７０から戻り、ポート２８を介してバルブ２０に再び流入する。ここで、油圧流体は、パワーステアリングギヤボックス６０に作用するに十分な圧力を有して、ポート２４にてバルブ２０から流出する。したがって、油圧流体のバルブ２０からウィンチモーター７０まで及びバルブ２０に戻る流れは、電気コイル３０にエネルギーが与えられているときに生じる流れの方向から正確に反転させられる。
【００３７】
図２を参照すれば、ギヤボックス６０から流出する低圧油圧流体は、クーラー５０に流入して、ここで冷却される。次いで、冷却された流体は、クーラー５０から流出して、再度加圧されるために、パワーステアリングポンプ４０に流入する。クーラー５０は、車両のパワーステアリングシステム１２にとって本質的なものではなく、パワーステアリングシステム１２及びウィンチモーター７０の追加の手段として、ウィンチモーター７０の作動中にのみ要求される。しかし、一度組み込まれると、クーラー５０は、車両のエンジンの作動中には、油圧流体を冷却しつづける。こうして、パワーステアリングシステム１２の保護の追加のレベルが提供される。
【００３８】
電気コイル３０及び３２にエネルギーを与える電力は、車両のバッテリー９８から提供される。図２に示すように、電線９５は、バッテリー９８から４ピン雄型コネクタ９０まで延びて、ここで電線９５はピン９１ａと連結される。ライン９６は、電気コイル３０を雄型コネクタ９０のピン９２ａに連結し、ライン９７は、電気コイル３２を雄型コネクタ９０のピン９３ａに連結する。この好ましい実施形態において、ピン９４ａは用いられない。
【００３９】
図７は、本発明の別の実施形態を示し、ギヤ減速ピン８５及び直接駆動ピストンロッド１３２は、ソレノイド１４８及び１４０によってそれぞれ始動させられる。ソレノイドコイル１５２及び１４４（図７）にエネルギーを与える電力もまた車両のバッテリー９８から提供される。電線９５は、バッテリー９８からリセス雄型コネクタ９０まで延びて、ここでピン９１ａと連結される。この実施態様において、雄型コネクタ９０は、上述の形状のピン９１ａ、９２ａ、９３ａを有する５ピンを具備する。ライン１５４は、ギヤ減速ソレノイド１４８を雄型コネクタ９０のピン１５６ａに電気的に連結し、ライン１４６は、直接駆動ソレノイド１４０を雄型コネクタ９０のピン９４ａに電気的に連結する。
【００４０】
図５は、車両２００の外側から容易にアクセス可能となるように、標準ウィンチバンパー１１０に載置された雄型コネクタ９０を示す。コネクタ９０は雄型でも雌型でもよいが、雄型コネクタは、汚染物、水その他の自然要素の暴露に対してより耐性があるので、この使用には好ましい。さらなる保護手段のために、コネクタ９０のピンは、好ましくはバンパー１１０の縁部からへこんでいて、バンパー１１０に取付けられている標準フリップカバー（図示せず）によって要素から保護される。あるいは、コネクタ９０は、車両の内側を含む車両２００上の容易にアクセス可能ないかなるポイントに載置されていてもよい。
【００４１】
再び、図５を参照すれば、ウィンチモーター７０及びウィンチドラム８０の好ましい載置方法が示されている。パーツ及びコストを減少させながら、効率及び利用可能性を強めるために、システム１０がホスト車両に既存のパワーステアリングシステム１２及びバッテリー９８を用いる場合には、ウィンチモーター７０及びウィンチドラム８０の組み込みは、可能な場合に標準載置装備を利用することにより同様に強められる。標準ウィンチバンパー１１０がこれらの要素を載置するためのレベルプラットホームを提供するが、ウィンチモーター７０及びウィンチドラム８０は、代わりに、適当な載置設備を有する車両のエンジンコンパートメント１１２に載置されてもよいことは理解されよう。モーター７０及びドラム８０をバンパー１１０に載置するために、既存の電気ウィンチを載置するための標準４穴ボルトパターン（図示せず）が好ましく利用される。
【００４２】
図１Ａ−Ｄ及び図２の実施形態において、バッテリー９８と電気コイル３０及び３２との間の電気的連続性は、図４に示すリモートスイッチアセンブリ１００によって選択的に達成される。別の実施形態において、ウィンチコントロールは車両の内側にしっかりと載置されてもよい。追加的にウィンチアセンブリは、ワイヤレスリモートコントロールによって操作されてもよいことは理解されるだろう。リモートスイッチ１００は、雌型コネクタ１０１によって車両のバンパーにてリセス雄型コネクタ９０に取り付けられる。雌型コネクタ１０１は、好ましくは、雄型コネクタ９０内のキー９９ｂに符合するためにキー付き９９ａである。よって、雌型コネクタ９０のピン９１ａ、９２ａ及び９３ａと雌型コネクタ１０１のレセプタクル９１ｂ、９２ｂ及び９３ｂとの正確な整合を確実にする。正確に整合されると、ピン９１ｂはレセプタクル９１ｂ内に挿入され、ピン９２ａはレセプタクル９２ｂ内に挿入され、ピン９３ａはレセプタクル９３ｂ内に挿入される。
【００４３】
図４のコントローラ１０４は、ロッカースイッチ１０６を具備する。ロッカースイッチ１０６は、電線１０２の延長された長さを介して、雌型コネクタ１０１に電気的に連結されている。そこで、ロッカースイッチ１０６は"ＯＵＴ"位置１０６ａに向けて押圧される際に、車両バッテリー９８と電気コイル３０との間の連続性が確立され、ケーブル８２がウィンチドラム８０から外れる。ロッカースイッチ１０６が"ＩＮ"位置１０６ｂに向けて押圧される際に、バッテリー９８と電気コイル３２との間の連続性が確立されるので、ケーブル８２がウィンチドラム８０上に巻き取られる。ギヤ減速ピン８５及び直接駆動ピストンロッド１３２がソレノイドで始動される図６及び図７の別の実施形態及び図９のソレノイド作動構成において、リモートスイッチアセンブリ１００の好ましい実施形態が図８に示されている。ここで、上述のピン／レセプタクル構成（９１−９３）に加えて、ピン９４ａがレセプタクル９４ｂに挿入され、ピン１５６ａがレセプタクル１５６ｂに挿入される。
【００４４】
図８に示されているコントローラ１０４は、操作者がウィンチ作動のすべてのモードの中で選択可能である。２個のトグルスイッチ１６２及び１６４は、操作者が所望のモードを選択するように設けられている。スピード選択トグルスイッチ１６２は、操作者が高速度ウィンチ作動と低速度ウィンチ作動との間をスイッチできるようにする２位置トグルスイッチであり、トグルスイッチ１６４は、操作者がロックされた位置、フリースプール位置及び中立位置の間をスイッチできるようにする３位置トグルスイッチである。スイッチ１６４はフリースプールモードでは"ＦＲＥＥ"位置にあり、スイッチ１６４はウィンチドラム８０をロックするために"ＬＯＣＫ"位置に置かれる。"ＮＥＵＴＲＡＬ"位置は、スイッチ１６２の位置に応じて、ウィンチが高速度又は低速度で駆動され得るようにする。ロッカースイッチ１６０は、"ＯＵＴ"位置１６０ａに押圧されて、所望のモードに従って、ケーブル８２をウィンチドラム８０から外す。ロッカースイッチ１６０を"ＩＮ"位置１６０ｂに押圧すると、選択されたモードに従ってケーブルを巻き取る。コントローラ１０４は、３個のスイッチ１０６，１６２及び１６４の位置に基づく所望のウインチ作動を効果的に行うために必要な理論回路を含む。
【００４５】
例えば、図７の実施形態を考慮すると、低速度モードにおいてケーブル８２をウィンチドラム８０から外すために、スイッチ１６２は"ＬＯＷ"位置に置かれ、スイッチ１６４は"ＮＥＵＴＲＡＬ"位置に置かれる。このトグルスイッチ１６２，１６４の構成は、車両バッテリー９８とギヤ減速ソレノイド１４０との間の電気的連続性の損失を生じるので、ギヤ減速ピン８５は延ばされた位置に強制的に置かれ、一方、連続性は直接駆動ソレノイド１４８に与えられるので、カップリングプレート１２０は上述のように駆動シャフトスピンドル５８から外される。よって、ロックされたリングギヤ８４及び外されたカップリングプレート１２０で、スイッチ１６０を"ＯＵＴ"位置１６０ａに押圧して且つ保持することによって、ケーブルは低速度で外される。同様に、スイッチ１６０を"ＩＮ"位置１６０ｂに保持することによって、ケーブルは低速度で巻き取られる。
【００４６】
ケーブルを高速度で外し又は巻き取るために、トグルスイッチ１６２は、"ＨＩＧＨ"位置に置かれ、トグルスイッチ１６４は"ＮＥＵＴＲＡＬ"位置に置かれる。この構成において、ギヤ減速ピン８５は収縮して、リングギヤ８４をロックせず、一方、カップリングプレート１２０は、駆動シャフトスピンドル５８に係合する。
【００４７】
作動時には、ウィンチ操作者は、典型的には車両の外側に位置して、視界が遮られてはいない。延長コード１０２は、操作者が安全な距離にいながらウィンチ作動ができるようにする。ウィンチはさらに車両の内側にいる操作者によって操作されてもよいことを理解されたい。パワーステアリングシステム１２にパワーを与えるべく作動する車両エンジンで、操作者は単にロッカースイッチ１０６を所望の位置に押圧して、所望の時間だけロッカースイッチ１０６に圧力をかけ続ければよい。ケーブル８２は、ロッカースイッチ１０６を"ＯＵＴ"位置１０６ａに押圧することによって解かれ、ロッカースイッチ１０６を"ＩＮ"位置１０６ｂに押圧することによって巻き取られる。リモートスイッチ１００の安全性は、操作者が一度ロッカースイッチ１０６を離したら、車両バッテリー９８と電気コイル３０及び３２との間の連続性が破れ、ウィンチモーター７０の作動を中止させる。１０フィートなどの延長コード１０２によって、コントローラ１０４を車両に連結することで、ウィンチモーター７０の作動中に、操作者が安全な距離にいることが可能となる。
【００４８】
このリモートスイッチアプローチの顕著な安全上の利点は、電気コイル３０及び３２に不注意によって電力が与えられる可能性を実質的に排除することにある。電力が不注意により与えられたとしても、このシステムは安全保障型である。なぜなら、パワーステアリングシステム１２の機能は、逆に影響することはないからである。
【００４９】
パワーステアリングギヤボックス６０及びウィンチモーター７０の同時作動を可能とする能力を有する他のタイプのバルブをＳＶ１０−４７Ａに代えて用いることもできることを理解されたい。例えば、電気的励起の種々のレベルに応答して、バルブの種々の位置づけを可能とする単一のソレノイドを有するバルブを用いることもできることは予想できる。
【００５０】
図９に示されている本発明の別の実施形態は、デュアルスピード作動を達成するためにデュアル衛星ギヤセンブリを組み込む。駆動シャフト２４８の端部におけるスプライン２４２は、３個の複合衛星ギヤ２３２ａ−ｃの１セットと係合する。各複合衛星ギヤ２３２ａ−ｃは、１個の大きな衛星ギヤ２３４ａ−ｃと、１個の小さな衛星ギヤ２３６ａ−ｃと、単一の衛星ギヤシャフト２３３ａ−ｃと、からなる。単一の衛星ギヤシャフト２３３ａ−ｃは、大きな衛星ギヤ２３４ａ−ｃ及び小さな衛星ギヤ２３６ａ−ｃが常に同じ速度で回転するように、堅固に連結されている。好ましくは、大きな衛星ギヤ２３４ａ−ｃと、小さな衛星ギヤ２３６ａ−ｃと、衛星ギヤシャフト２３３ａ−ｃとは、単一の材料の連続ピースから形成される。あるいは、大きな衛星ギヤ２３４ａ−ｃと小さな衛星ギヤ２３６ａ−ｃとは、ドラム駆動シャフト２３８に堅固に取りつけられている衛星ギヤシャフト２３３ａ−ｃについて回転する単一のパーツとして形成される。
【００５１】
図９に示すように、衛星ギヤシャフト２３３ａ−ｃは、一端部にてドラム駆動プレート２３８に、及び他端部にてベアリングプレート２５４に、回転可能に取りつけられている。ベアリングプレート２５４は、３本のボルト２５８ａ−ｃによってドラム駆動プレート２３８に固着されていて、複合衛星ギヤ２３２ａ−ｃは、ドラム駆動プレート２３８及びベアリングプレート２５４の間に捕捉される。ローラーベアリング２５２ａ−ｃ及び２５６ａ−ｃは、複合衛星ギヤ２３２ａ−ｃを駆動ドラムプレート２３８及びベアリングプレート２５４に対して回転自在とすることができる。複合衛星ギヤ２３２ａ−ｃは、ドラム駆動プレート２３８の周縁について１２０度だけ半径方向に離隔している。ドラム駆動プレート２３８は、溶接などによって、ウィンチドラム２５０に堅固に取りつけられる。
【００５２】
大きなリングギヤ２２８は、大きな衛星ギヤ２３４ａ−ｃと噛み合うので、大きなリングギヤ２２８が高速度ロッキングピン２１８によってギヤボックスハウジング２２６にロックされて、小さなリングギヤ２３０がギヤボックスハウジング２２６に関して回転自在となるとき、駆動シャフト２４８の回転は、ウィンチドラム２５０を駆動シャフト２４８の回転速度よりも遅い回転速度にて回転させる。このギヤ減速配置の好ましい実施形態は、駆動シャフト回転速度に対してウィンチドラム回転速度を５：１で減速させる。
【００５３】
小さなリングギヤ２３０は、小さな衛星ギヤ２３６ａ−ｃと噛み合うので、小さなリングギヤ２３０が低速度ロッキングピン２２０によってギヤボックスハウジング２２６にロックされ、大きなリングギヤ２２８がギヤボックスハウジング２２６に関して回転自在になるとき、駆動シャフト２４８の回転は、ウィンチドラム２５０を駆動シャフト２４８の回転速度よりも遅い第２の速度にて回転させる。このギヤ減速配置の好ましい実施形態は、駆動シャフト回転速度に対してウィンチドラム回転速度を１０：１で減速させる。
【００５４】
高速度ロッキングピン２１８は、大きなリングギヤ２２８の外面に沿って、戻り止め２２４によって、大きなリングギヤ２２８をギヤボックスハウジング２２６に機械的に結合させる。高速度ロッキングピン２１８が収縮されて、戻り止め２２４から取り除かれると、大きなリングギヤ２２８はギヤボックスハウジング２２６に対して回転自在となる。同時に、低速度ロッキングピン２２０は、小さなリングギヤ２３０の外面に沿って、戻り止め２２４によって、小さなリングギヤ２３０をギヤボックスハウジング２２６に機械的に結合させる。図９に示すように、低速度ロッキングピン２２０が収縮されて、戻り止め２２４から取り除かれると、小さなリングギヤ２３０はギヤボックスハウジング２２６に対して回転自在となる。
【００５５】
両方のロッキングピン２１８及び２２０がリングギヤ２２８及び２３０にそれぞれ係合されて、両方のリングギヤ２２８及び２３０がギヤボックスハウジング２２６に対してロックされるとき、ウィンチスプール２５０はロックされた状態にある。両方のロッキングピン２１８及び２２０がそれぞれのリングギヤ２２８及び２３０から収縮されて、両方のリングギヤ２２８及び２３０がギヤボックスハウジング２２６に対して回転自在となるとき、ウィンチドラム２５０はフリースプール状態にある。
【００５６】
図９に示すように、収縮位置と伸長位置との間で高速度ロッキングピン２１８及び低速度ロッキングピン２２０を移動させる好ましい方法は、ソレノイド２１０及び２１２並びにスプリング２２２及び２２４によってなされる。ソレノイドコイル２１４及び２１６にエネルギーが与えられているとき、ピン２１８及び２２０は収縮され、それぞれのリングギヤ２２８及び２３０はロックが解除されて回転自在となる。ソレノイドコイル２１４及び２１６にエネルギーが与えられていないとき、スプリング２２２及び２２４は、ピン２１８及び２２０を強制的に伸長位置にする。
【００５７】
上記記載及び添付図面から、当業者には、本発明の実施形態における変更及び／変化がなされてもよいことは理解されるであろう。したがって、上記記載及び添付図面は、好ましい実施形態の説明だけを意図しており、請求の範囲によって決定される本発明の精神及び範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】図１Ａは、単一衛星ギヤセンブリを組み込み、種々のウィンチ作動モードの問を選択するためにウィンチ要素の手動による始動を用いるマルチスピードウィンチの断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの衛星ギヤセンブリの切断図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、マルチスピードウィンチアセンブリの拡大図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、カップリングプレートと図１Ａの衛星ギヤセンブリの切断図である。
【図２】図２は、油圧システムを有する車両に組み込まれた図１Ａのウィンチの概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは、エネルギーを与えられていない状態のコイル１及び２を有する油圧バルブの機能図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、エネルギーを与えられている状態のコイル１及びエネルギーを与えられていない状態のコイル２を有する油圧バルブの機能図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、エネルギーを与えられていない状態のコイル１及びエネルギーを与えられている状態のコイル２を有する油圧バルブの機能図である。
【図４】図４は、図１Ａ−Ｄのウィンチ用リモートコントローラの好ましい実施形態における図である。
【図５】図５は、油圧ウィンチの一般的な車両への取り付け図である。
【図６】図６は、種々のウィンチ作動モードの間を選択するためにウィンチ要素のソレノイドによる始動を用いる場合の図１Ａのウィンチの断面図である。
【図７】図７は、車両に組み込まれた状態の図６のウィンチの概略図である。
【図８】図８は、図６及び図９のウィンチ用リモートコントローラの好ましい実施形態における図である。
【図９】図９は、マルチスピードウィンチの別の実施形態の断面図であり、ここで、種々のウィンチ作動モードの問を選択するためにウィンチ要素のソレノイドによる始動を用いるデュアル衛星ギヤセンブリを組み込んでいる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  マルチスピード油圧車両ウィンチ、
１２  パワーステアリングシステム、
２０  油圧バルブ、
２３  ドラム駆動プレート、
２６〜２８  ポート、
２６ａ，２８ａ  高圧油圧導管、
３０，３２  電気コイル、
４０  パワーステアリングポンプ、
５０  クーラー、
５８  スプライン、
６０  パワーステアリングギヤボックス、
６３ａ−ｃ  衛星ギヤシャフト、
６７  戻り止め、
７０  油圧ウィンチモータ、
７５  駆動シャフト、
７６  ギヤボックスハウジング、
７７  左サポート、
７９  ベースプレート、
８０  ウィンチドラム、
８２  ケーブル、
８３ａ−ｃ  衛星ギヤ、
８４  リングギヤ、
８５  ギヤ減速ピン、
８６  バネ、
８７ａ，８７ｂ  タイロッド、
８８  ギヤ減速選択ハンドル、
８９  カム、
９０  ４ピン雄型コネクタ、
９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ  ピン、
９１ｂ、９２ｂ、９３ｂ  レセプタクル、
９５  電線、
９６，９７  ライン、
９８  車両のバッテリー、
９９ｂ  キー、
１００  リモートスイッチアセンブリ、
１０１  雌型コネクタ、
１０２  電線、
１０４  コントローラ、
１０６  ロッカースイッチ、
１１０  ウィンチバンパー、
１１２  車両のエンジンコンパートメント、
１２０  カップリングプレート、
１２３  駆動ドラムプレート、
１２６  ピストン、
１２８  ローラーベアリング、
１３０  ピストンスプリング、
１３２  ピストンロッド、
１３４  直接駆動ハンドル、
１３６  カム、
１３８ａ−ｃ  カップリングプレートスプリング、
１４０，１４８  ソレノイド、
１４６  ライン、
１５０  アーマチャ、
１５２  ソレノイドコイル、
１５６ａ  ピン、
１５６ｂ  レセプタクル、
１６２，１６４  トグルスイッチ、
２００  車両、
２１０，２１２  ソレノイド、
２１４，２１６  ソレノイドコイル、
２１８  高速度ロッキングピン、
２２０  低速度ロッキングピン、
２２２  スプリング、
２２４  戻り止め、
２２６  ギヤボックスハウジング、
２２８  大きなリングギヤ、
２３０  小さなリングギヤ、
２３２ａ−ｃ  複合衛星ギヤ、
２３３ａ−ｃ  衛星ギヤシャフト、
２３４ａ−ｃ  大きな衛星ギヤ、
２３６ａ−ｃ  小さな衛星ギヤ、
２３８  ドラム駆動プレート、
２４２  スプライン、
２４８  駆動シャフト、
２５０  ウィンチドラム、
２５２ａ−ｃ，２５６ａ−ｃ  ローラーベアリング、
２５４  ベアリングプレート、
２５８ａ−ｃ  ボルト、
【図１Ａ】
2007217190.tif 000003
【図１Ｂ】
2007217190.tif 000004
【図１Ｃ】
2007217190.tif 000005
【図１Ｄ】
2007217190.tif 000006
【図２】
2007217190.tif 000007
【図３Ａ】
2007217190.tif 000008
【図３Ｂ】
2007217190.tif 000009
【図３Ｃ】
2007217190.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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